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【Python】便利な標準モジュール10選!

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Pythonの標準モジュールには、日々の開発やデータ操作で便利に使えるものが多数あります。

以下は特に便利で使用頻度の高いモジュールをいくつか紹介します。

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os

  • 用途
    ファイルやディレクトリ操作、環境変数へのアクセスなど。
  • 特徴
    osモジュールは、クロスプラットフォームでのファイル操作やプロセス管理に便利です。
    ファイル・ディレクトリの作成、移動、削除や環境変数の取得に使われます。
サンプルコード
import os

os.listdir('.') # 現在のディレクトリのファイル一覧を取得
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sys

  • 用途
    Pythonのインタプリタとやり取りするためのモジュール。
  • 特徴
    コマンドライン引数の取得、Pythonのバージョン情報、標準入出力のリダイレクトなどに使えます。特にスクリプトの引数処理で便利です。
import sys

print(sys.argv) # コマンドライン引数を表示

datetime

  • 用途
    日付や時刻の操作。
  • 特徴
    日時の計算やフォーマット変換が簡単に行えます。
    日付の差分や、特定のフォーマットでの日付の出力などに活用されます。
from datetime import datetime

now = datetime.now()
print(now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')) # 日時をフォーマットして出力

math

  • 用途
    数学的な計算。
  • 特徴
    平方根や三角関数、対数、定数(πやeなど)といった数学的な関数や定数を提供します。
import math
print(math.sqrt(16)) # 16の平方根を計算

json

  • 用途
    JSONデータの読み書き。
  • 特徴
    JSON形式でデータの入出力が必要なときに便利です。
    データを辞書形式で扱えるため、APIや設定ファイルの読み込みによく使われます。
import json

data = {"name": "Alice", "age": 25}
json_str = json.dumps(data) # 辞書をJSON文字列に変換

print(json_str)

re

  • 用途
    正規表現での文字列処理。
  • 特徴
    文字列の検索・置換、パターンマッチングを効率よく行えます。
    データクレンジングやバリデーションによく使われます。
import re

text = "My phone number is 123-456-7890."
match = re.search(r'\d{3}-\d{3}-\d{4}', text)

print(match.group()) # 正規表現でパターンを抽出

collections

  • 用途
    リストや辞書の拡張データ構造。
  • 特徴
    Counter(要素のカウント)、deque(高速なキュー操作)、defaultdict(デフォルト値付き辞書)など、標準のデータ構造に追加の機能を提供します。
from collections import Counter

data = ['apple', 'banana', 'apple', 'orange']
count = Counter(data) # 要素の出現回数をカウント

print(count)

itertools

  • 用途
    イテレーションのためのツール。
  • 特徴
    効率的なループ処理を提供し、特に大規模データの組み合わせ、並べ替え、グループ分けに便利です。
import itertools
for combo in itertools.combinations(['A', 'B', 'C'], 2):
    print(combo) # 2つの要素の組み合わせを生成

もう少し詳しい使い方はこちら。

functools

  • 用途
    関数を扱うためのツール。
  • 特徴
    特にlru_cacheによるキャッシュ、partialによる関数の引数部分適用などで便利です。
    パフォーマンス最適化や関数の柔軟な設定が可能です。
from functools import lru_cache

@lru_cache
def factorial(n):
    return n * factorial(n - 1) if n > 1 else 1

logging

  • 用途
    ログの出力。
  • 特徴
    標準出力に出すだけでなく、ファイルに記録したり、ログレベルを分けて管理するのに便利です。特に、エラーハンドリングや動作確認に役立ちます。
import logging

logging.basicConfig(level=logging.INFO)
logging.info('This is an info message')

もう少し詳しい使い方はこちら。

おわりに

これらの標準モジュールを活用することで、多様なタスクを効率的に行えるようになります。どれもインストール不要で、Pythonインタプリタがあればすぐに使えるので、ぜひ試してみてください。

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